题目
题型:解答题难度:一般来源:不详
问题再现
现实生活中,镶嵌图案在地面、墙面乃至于服装面料设计中随处可见.在八年级课题学习“平面图形的镶嵌”中,对于单种多边形的镶嵌,主要研究了三角形、四边形、正六边形的镶嵌问题.今天我们把正多边形的镶嵌作为研究问题的切入点,提出其中几个问题,共同来探究.
我们知道,可以单独用正三角形、正方形或正六边形镶嵌平面.如图,用正方形镶嵌平面,可以发现在一个顶点O周围围绕着4个正方形的内角.
试想:如果用正六边形镶嵌平面,在一个顶点周围应该围绕 个正六边形内角.
问题提出
如果我们要同时用两种不同的正多边形镶嵌平面,可能设计出几种不同的组合方案?
问题解决
猜想1:是否可以同时用正方形、正八边形两种正多边形组合进行平面镶嵌?
分析:我们可以将此问题转化为数学问题来解决.从平面图形的镶嵌中可以发现,解决问题的关键在于分析能同时用于完整镶嵌平面的两种正多边形的内角特点.具体地说,就是在镶嵌平面时,一个顶点周围围绕的各个正多边形的内角恰好拼成一个周角.
验证1:在镶嵌平面时,设围绕某一点有x个正方形和y个正八边形的内角可以拼成一个周角.根据题意,可得方程:
,整理得:,
我们可以找到惟一一组适合方程的正整数解为 .
结论1:镶嵌平面时,在一个顶点周围围绕着1个正方形和2个正八边形的内角可以拼成一个周角,所以同时用正方形和正八边形两种正多边形组合可以进行平面镶嵌.
猜想2:是否可以同时用正三角形和正六边形两种正多边形组合进行平面镶嵌?若能,请按照上述方法进行验证,并写出所有可能的方案;若不能,请说明理由.
上面,我们探究了同时用两种不同的正多边形组合镶嵌平面的部分情况,仅仅得到了一部分组合方案,相信同学们用同样的方法,一定会找到其它可能的组合方案.
问题拓广
请你仿照上面的研究方式,探索出一个同时用三种不同的正多边形组合进行平面镶嵌的方案,并写出验证过程.
答案
解析
解:3个; ·········· 1分
验证2:在镶嵌平面时,设围绕某一点有a个正三角形和b个正六边形的内角可以拼成一个周角.根据题意,可得方程:
.
整理得:,
可以找到两组适合方程的正整数解为和.······ 3分
结论2:镶嵌平面时,在一个顶点周围围绕着2个正三角形和2个正六边形的内角或者围绕着4个正三角形和1个正六边形的内角可以拼成一个周角,所以同时用正三角形和正六边形两种正多边形组合可以进行平面镶嵌. 5分
猜想3:是否可以同时用正三角形、正方形和正六边形三种正多边形组合进行平面镶嵌?· 6分
验证3:在镶嵌平面时,设围绕某一点有m个正三角形、n个正方形和c个正六边形的内角可以拼成一个周角. 根据题意,可得方程:
,
整理得:,
可以找到惟一一组适合方程的正整数解为. ········ 8分
结论3:镶嵌平面时,在一个顶点周围围绕着1个正三角形、2个正方形和1个正六边形的内角可以拼成一个周角,所以同时用正三角形、正方形和正六边形三种正多边形组合可以进行平面镶嵌. (说明:本题答案不惟一,符合要求即可.) 10分
核心考点
试题【(本小题满分10分)问题再现现实生活中,镶嵌图案在地面、墙面乃至于服装面料设计中随处可见.在八年级课题学习“平面图形的镶嵌”中,对于单种多边形的镶嵌,主要研究了】;主要考察你对计算器计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
随时间x(分)变化的图象(全程)如图,根据图象判定下列结论不正确的是
A.甲先到达终点 | B.前30分钟,甲在乙的前面 |
C.第48分钟时,两人第一次相遇 | D.这次比赛的全程是28千米 |
图1是一盒刚打开的六角形粉笔,总支数为50支.图2是它的横截面(矩形ABCD),已知每支粉笔的直径为12mm,由此估算矩形ABCD的周长约为_______ mm.(,结果精确到1 mm)
★阅读材料:
(1) 等高线概念:在地图上,我们把地面上海拔高度相同的点连成的闭合曲线叫等高线。
例如,如图1,把海拔高度是50米、100米、150米的点分别连接起来,就分别形成50米、100米、150米三条等高线。
(2) 利用等高线地形图求坡度的步骤如下:(如图2)
步骤一:根据两点A、B所在的等高线地形图,分别读出点A、B的高度;A、B两点
的铅直距离=点A、B的高度差;
步骤二:量出AB在等高线地形图上的距离为d个单位,若等高线地形图的比例尺为
1:n,则A、B两点的水平距离=dn;
步骤三:AB的坡度==;
★请按照下列求解过程完成填空,并把所得结果直接写在答题卡上。
某中学学生小明和小丁生活在山城,如图3(示意图),小明每天上学从家A经过B沿着公路AB、BP到学校P,小丁每天上学从家C沿着公路CP到学校P。该山城等高线地形图的比例尺为1:50000,在等高线地形图上量得AB=1.8厘米,BP=3.6厘米,CP=4.2厘米。
(1) 分别求出AB、BP、CP的坡度(同一段路中间坡度的微小变化忽略不计);
(2) 若他们早晨7点同时步行从家出发,中途不停留,谁先到学校?(假设当坡度在到之间时,小明和小丁步行的平均速度均约为1.3米/秒;当坡度在到之间时,小明和小丁步行的平均速度均约为1米/秒)
解:(1) AB的水平距离=1.8´50000=90000(厘米)=900(米),AB的坡度==;
BP的水平距离=3.6´50000=180000(厘米)=1800(米),BP的坡度==;
CP的水平距离=4.2´50000=210000(厘米)=2100(米),CP的坡度=" " j ;
(2) 因为<<,所以小明在路段AB、BP上步行的平均速度均约为1.3米/秒。 因为 k ,所以小丁在路段CP上步行的平均速度约为 l 米/秒,斜坡 AB的距离=»906(米),斜坡BP的距离=»1811(米),斜 坡CP的距离=»2121(米),所以小明从家到学校的时间==2090(秒)。
小丁从家到学校的时间约为 m 秒。因此, n 先到学校。
(1)求李明上坡时所走的路程(米)与时间t(分钟)之间的函数关系式和下坡时所走的路程(米)与时间t(分钟)之间的函数关系式;
(2)若李明放学后按原路返回,且往返过程中,上坡的速度相同,下坡的速度也相同,问李明返回时走这段路所用的时间为多少分钟?
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